公路路堤高边坡支护数值模拟与稳定性分析

本文以某高速公路为背景依托,介绍了路堤高边坡几种常用的拓宽方式。根据该高填方路堤工程的实际地质地形特征,建立了三维模型对该高路堤边坡进行稳定性分析,从数值模拟结果看出该路堤高边坡处于次稳定状态,需要相应的边坡支护措施。结合该地区地质特征,本文提出了采用预应力锚杆和土工格栅相结合共同加固处理的方案。通过数值模拟计算发现,加固后的高边坡,提高了填土路堤的强度,保证了高填路堤边坡在施工中的稳定性和后期使用过程中的稳定性。     

路堑高边坡施工安全风险评估实践分析

鉴于路堑边坡工程风险因子较多,文章采用多种分析方法对龙州至水口高速公路土建№1合同段进行深挖路堑边坡风险评估对比分析,并以最不利风险等级为评估结果,为边坡防护与加固提供合理方案。     

某大桥静力荷载试验及模拟吻合度分析

针对桥梁静力荷载试验和模拟数据的吻合度问题,以山西省某大桥主孔为例,采用MIDAS/CIVIL有限元软件对主梁的应力分布状态和挠度进行模拟,将各测点的数值模拟结果与实测结果进行比较,以验证有限元模拟的准确性。     

陡坡公路高边坡路基开挖数值模拟

针对陡坡公路对路基沉降的控制和稳定性较差,易发生山体滑坡、边坡塌方等问题,文章采用有限元软件ABAQU对某山区陡坡公路深挖路基进行数值模拟,建立了静力稳定状态下陡坡公路高边坡路基的应力与应变数据。通过理论研究表明:当采用等间距等长度布置锚杆,即右边边坡6排,左边边坡3排布置,锚杆长度设计为10 m时为临界破坏值。在实际路基边坡施工时,支护措施要强于此方案才能达到最佳。     

路堑高边坡滑塌成因与综合治理措施分析

以龙岩靖永高速公路K3+435～K3+645段路堑高边坡滑坡体治理工程为例,对滑坡产生的原因、坡体稳定性进行分析,提出高边坡“应急治理措施+综合治理措施+期间变形监测”复合治理方案,并对其治理效果进行总结评价,以供类似工程参考借鉴。     

锚杆加固路堑高边坡开挖过程稳定性分析

为研究路堑高边坡施工阶段开挖过程及锚杆加固对边坡稳定性的影响,文章以广西某高速公路90 m高路堑边坡工程为例,采用Midas GTS软件建立边坡三维模型,分析了开挖过程中锚杆加固前后边坡位移场及稳定性的演化规律。结果表明：随着边坡自上而下开挖,各特征点的水平位移和竖向沉降逐渐增大,且竖向沉降整体上高于水平位移。无支护状态下,边坡开挖稳定性系数由1.59逐渐下降至1.24;锚杆支护状态下,随边坡开挖步数增加,潜在滑动面由局部浅层破坏转化为整体性深层失稳,边坡稳定性呈先下降后回升、随后逐渐降低的趋势,最终安全系数为1.39。采用锚固加固措施可有效抑制边坡变形,提高边坡的整体稳定性。     

公路隧道开挖与支护数值模拟分析

文章以某公路隧道为工程背景,采用Midas/GTS有限元程序对其施工过程进行二维弹塑性数值模拟,分析得出施工阶段隧道围岩位移、应力的变化规律和开挖引起的塑性区,以及初期锚喷支护结构所产生的内力,为公路隧道设计和施工提供理论依据和指导。     

温度荷载下沥青路面表面裂缝扩展的数值模拟

文章基于线弹性断裂力学的有限元法,对沥青路面开裂以后的温度应力及裂缝在温度作用下的扩展规律、裂缝尖端的应力强度因子及其与路面温度分布和路面材料特性等参数之间的关系进行了数值分析。结果表明,合理设计沥青面层的厚度和优选温缩性小的路面材料是提高沥青路面抗裂性能的重要方法。     

静力作用下沉管隧道三维数值模拟

沉管隧道纵断面结构计算常采用弹性地基梁或弹性地基板法,但这些方法较难真实模拟沉管隧道的受力情况,特别是接头的受力情况。文章以三维实体单元出发,引入适当的假设,对沉管隧道静力作用下的受力、位移,特别是接头受力情况进行了详细的模拟分析,对沉管隧道结构纵向计算做了有益的探索,对类似工程有较强的指导意义。     

静力荷载下斜腿刚架桥的受力特性分析

为探究静力荷载作用下斜腿刚架桥的受力变化特性,保证斜腿刚架桥结构设计的安全性能,本文以变截面箱梁斜腿刚架桥为研究对象,主要采用Midas有限元分析法,建立桥梁结构整体模型,计算了自重、二期恒载、收缩徐变、整体升温、整体降温、桥面升温、桥面降温和制动力等多种静力荷载作用下斜腿刚架桥主梁的弯矩、剪力和轴力,并根据计算结果研究分析了斜腿刚架桥主梁内力在各静力荷载作用下的变化情况。研究结果表明：该斜腿刚架桥的边跨跨中主要以弯剪为主,斜腿支点处和中跨跨中主要以弯压为主;根据桥梁受力特性,各截面的控制工况主要以自重、二期恒载和收缩徐变为主;制动力对主梁弯矩、剪力和轴力的影响很小。研究成果可为同类型桥梁结构设计提供数据参考。     

龙溪隧道出口段在地震荷载下变形破裂特征及其数值模拟分析

龙溪隧道出口段主要有表层覆盖层和下伏基岩组成.文章根据边坡地形地貌以及地质结构分析了隧道在地震作用下的变形破裂特征.在此基础上,运用ansys有限元软件对龙溪隧道在Ⅺ度地震烈度荷载作用下的动力响应进行分析,并结合5·12地震后的现场调查,将数值模拟结果与现场的破坏现象进行了对比,得出地震作用下隧道洞口横向边坡的动力反应从坡内向坡外、坡底向坡顶整体上呈逐步放大的趋势;从洞口至基岩与崩坡积分界面处,变形主要在隧道管段之间的接缝处发牛相对错动,并且有逐渐减弱的趋势;在隧道基岩与覆盖层分界面上,隧道衬砌变形量发生突变,衬砌开裂方向与基覆界面产状基本一致,从分界面向内,衬砌变形变得不明显.研究这一变形破坏现象,对认识隧道洞口段在地震作用下的变形破坏规律及极震区隧道洞口段的抗震结构设计具有重要意义.     

高速公路改扩建工程路堑高边坡滑坡分析与治理研究

改扩建高速公路是畅通现代交通必不可少的一种工程路径.以海西网漳州云霄至平和(闽粤界)高速公路为例,分析坡体变形情况,提出有效的高边坡滑坡治理措施,从而减少高边坡滑坡问题,提高安全性.     

天然气管道盾构穿越长江竖井支护数值模拟分析

盾构法施工技术近年来在国内外隧道工程中得到广泛应用,而竖井是整个盾构工程顺利实施的重要环节.为了保证竖井衬砌支护既经济又安全,采用flac3D软件对川气出川天然气管道工程宜昌长江穿越盾构北岸竖井开挖及支护进行模拟,通过对不同支护情况下位移、应力及塑性区进行比较分析,得出了较为理想的衬砌支护厚度,为以后的盾构竖井工程设计提供了一定的借鉴.     

基于AHP的路堑高边坡施工坍塌事故预防对策分析

本文应用层次分析法AHP,对福建省厦蓉高速公路扩建工程ZK141+100～K141+325段左侧高边坡施工坍塌事故影响因子重要性进行分析,并提出预防对策。     

不同含石率及坡度条件下土石混合体路堑高边坡失稳机制分析

土石混合体边坡受含石率和坡度的影响,边坡极易产生失稳破坏。针对崇爱高速路土石混合型高边坡稳定问题,开展了不同含石率及坡度条件下土石混合体路堑高边坡失稳机制分析。基于FLAC3D数值模拟方法,针对土石混合型高边坡路段模拟分析了含石率为0%、10%、20%、30%、40%、50%,及坡度为30°、35°、40°、45°、50°、55°的边坡稳定性;通过强度折减法求解边坡的安全系数,并分析其失稳机制。研究结果表明：随着边坡含石率的上升,其稳定性随之增加;在同一含石率情况下,随着边坡坡度升高,其稳定性将大幅度降低,且土石混合带来的稳定性提升难以抵抗坡度升高导致的滑动力上升。     

软弱地层下某隧道围岩及支护结构稳定性数值模拟研究

为研究在软弱地层下开挖单洞隧道时二次衬砌对隧道围岩稳定性的影响,文章以某单洞铁路隧道为依托,采取三维有限元软件对软弱地层下隧道施加二次衬砌后围岩稳定性进行了数值模拟分析,结果表明：(1)在施加二次衬砌后,地层的水平应力整体呈条带状分布,开挖扰动对地层水平应力的影响较小;(2)当施加二次衬砌后,单洞隧道围岩的应力集中程度显著减小,围岩的整体稳定性显著提高;(3)当施加二次衬砌后,隧道所处的地层整体变形量均显著减小,岩体表层的沉降量为0.04 mm,其沉降量可以忽略不计;(4)当隧道进行二次衬砌加固后,围岩的整体水平变形量均较小,满足相关的工程设计要求。     

高速公路改扩建路堑段边坡稳定性分析及支护方案研究

针对高速公路改扩建过程中路堑段边坡的稳定性问题,基于豫西地区某高速公路改扩建工程,对其路堑边坡的失稳机理进行了分析,采用Soilworks软件根据现场实际情况建立了边坡计算模型,对开挖前、开挖过程中、施加支护后的路堑边坡稳定性进行模拟计算。结果表明：边坡开挖过程中,其应力分布、滑动面的变化存在一定的规律性,应加强边坡的位移监测;对于高边坡,通过对最下一级边坡进行工程加固,效果较好、成本较低。该研究成果及研究方法可为其他高速公路改扩建路堑段边坡工程的风险评估、支护优化设计等提供参考。     

基于数值模拟的连拱隧道位移和支护所受轴力分析

文章以某连拱隧道工程为研究对象,利用Midas数值模拟软件对该隧道位移和支护措施所受轴力进行分析。结果表明：隧道的竖向位移和整体位移均控制在工程允许的范围内,满足工程要求;衬砌和锚杆的上层所受轴力明显大于下层,受力均控制在工程要求范围内;结合数值模拟结果可知,施工时可适当减小下层衬砌和锚杆的刚度,以达到节省工程造价的目的。研究成果可为类似连拱隧道开挖工程提供参考。     

隧道洞口滑塌与支护结构破坏特征数值模拟研究

隧道洞口段一般埋深较浅,围岩条件较差,很难稳定成拱,因而在隧道开挖后极容易受到外界扰动作用而发生坍塌变形。尤其在遇水软化的膨胀性黄土地层中建设隧道时,需要考虑降雨作用对隧道稳定性及支护结构变形的影响。本文通过数值模拟方法,结合现场观测以及室内实验,对太原某黄土隧道洞口滑塌及支护破坏特征进行了分析研究。结果表明:该隧道洞口支护结构发生破坏一方面是由于洞口浅层土体本身强度不足,且黄土遇水后强度急剧降低,围岩发生塑性变形,塑性区范围迅速扩展,围岩承载能力急剧降低;另一方面是由于膨胀性黄土遇水膨胀,产生较大膨胀力,使围岩内部应力急剧增加并且作用在支护结构上,从而导致支护结构破坏,引起隧道塌方。     

足尺钢筋混凝土桥墩拟静力试验数值计算分析

文章依据《公路桥梁抗震设计细则》等效塑性铰长度的基本概念,建立了足尺钢筋混凝土桥墩拟静力试验骨架曲线及滞回曲线计算模型,并将模型计算结果与足尺钢筋混凝土桥墩拟静力试验结果进行了对比分析。结果表明,建立的等效塑性铰模型对足尺桥墩的骨架曲线及滞回曲线都有良好的模拟效果,能较好地估计桥墩的极限位移及滞回性能,表明了模型的有效性。